陕西省勘察设计协会
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行业资讯
助力西南建设大发展 勇担交通强国新使命 ——中交一公院第六交通设计院

一、六交院发展简况

第六交通设计院自2008年成立以来,已经走过了十二年的奋斗历程。在中交一公院党委的正确领导下,分院坚持夯基固本、稳健务实的发展基调,秉持锐意进取、勇于创新的发展理念,抢抓机遇,共谋发展,各项工作保持稳中有进的健康发展态势。

市场开发从成立之初的一个重庆办事处发展到现在的重庆分院、成都分院、贵阳分院、云南分院等4个地方分院,建立了与片区各省、地市互联互通的经营网络,为经营业务年度稳定增长夯实了基础。十几年来,六交院共完成了工可项目55个,勘察设计项目149个、咨询项目31个,完成公路勘察设计总里程3180公里,完成公路前期研究1019公里,完成公路咨询1221公里,累计完成合同额共计43.86亿元。

技术管理紧跟市场前端的发展,不断改革创新,实施技术转型升级,业务范围从成立之初单一从事公路设计发展成为承揽公路设计与咨询、市政设计与咨询的行业全过程业务链条,为分院市场开发提供了有力的技术支撑。人才队伍坚持高质量引入,精准化培养的原则,分院从成立之初不到20人,逐渐发展壮大为一支覆盖公路和市政行业的多专业、高水平的120人设计专家人才梯队,为分院业务拓展提供了坚强的人才保障。

二、西南地区的典型特点

西南地区在地理上主要涵盖云、贵、川、渝、藏五大省区,该区域地形地质条件复杂,地震活动频发,是我国道路勘察设计最为困难的地区之一。

从地貌单元来看,西南地区地貌类型最全且最复杂,主要地貌单元包括:四川盆地及其周边山地、云贵高原中高山山地丘陵区、青藏高原高山山地区。地势上自西向东横跨青藏高原、横断山区、云贵高原三大阶地,多山,地形起伏大,项目区勘察设计施工进场条件差,工程实施难度大。

从气候特点来看,西南地区属亚热带季风气候和热带季风气候,夏季高温多雨,降水量大。特殊的地理和独特的气候条件,使得众多大江大河在此发育,水力资源极为丰富。由于河流及其它水体长期以来剧烈的切割作用,形成地表极大的起伏。

从地质构造和地震活动来看,这里地处环球纬向特提斯造山系的东部,印度洋板块与亚欧板块挤压碰撞的北东边界,构造复杂,地震多发,烈度极大,破坏性极强,大部分项目抗灾设防要求高,勘察设计难度大。

西南地区地势起伏大、地表崎岖不平、岩层破碎、地质条件不稳固、降水量巨大,以上自然条件和工程环境都使得西南地区的勘察设计工作条件极为艰巨,存在工程技术、环境保护、实施困难等诸多测设难题。

三、主要项目成就展示

1.小铺至乌龙高速公路

云南省嵩明(小铺)至昆明(乌龙)高速公路改扩建工程是云南省东北部的交通大动脉,是G56杭瑞、G60沪昆、G85银昆等三条国家高速的共线段,该项目为云南省第一条双向八车道高速公路,同时也是第一条高速公路改扩建工程,主线全长42.563km,设计速度100km/h,路基宽度41m。

项目区土地资源尤其珍贵,路线设计沿盆地边缘行走,尽可能的减少了对坝子地的占用,同时还通过设置桥梁、减小附加用地宽度、调整边坡坡率等方式,进行了精细化设计。项目区地质条件复杂。勘察工作利用航测成图、地质遥感和工程地质调绘成果进行工程地质选线,采用电探、震探、钻探、测试等多种手段,提高了勘察效率,查明了工程地质条件,未出现重大地质变更。项目对部分桥梁设计采用钢箱梁,部分涵洞、通道采用钢波纹管,既提高施工速度,亦切实贯彻绿色公路建设理念;本项目兔耳关互通钢箱梁桥获评“第十三届第一批中国钢结构金奖工程”;同时“一种钢波纹管涵洞轴向加强结构”已获批国家专利。针对嵩明隧道埋深浅、围岩差、断面大、施工安全风险大的特点,项目创造性地提出了双向四洞八车道的隧道断面型式,既缩短了施工工期,又降低了施工安全风险。本项目在嵩明服务区设置充电站(云南省首例),利用挖方边坡设置太阳能发电板,充分体现了绿色公路、低碳环保的新理念。

          

针对施工工期紧,保通压力大,设计制定了详细的交通组织方案,主要包括施工期交通组织实施方案(分流方案、分流时段、分流对象、分流路径)、实施性交通组织(路基、路面改扩建交通组织方案、主线桥梁扩建交通组织方案、小铺互通各实施阶段交通组织设计、兔耳关互通各实施阶段交通组织设计),解决了项目建设期交通组织的难题。

本项目荣获2018年中国交建优秀设计奖。

2.小勐养至磨憨高速公路

G8511昆磨高速小勐养至磨憨段改扩建工程位于云南省西双版纳州景洪市、勐腊县境内,是连接我国中部、西南及通向南亚、东南亚各国的公路通道。我院承担的SJ-2标段路线全长49.872km。

本项目被列入交通运输部“绿色公路建设第一批典型示范工程项目”。作为第一批典型示范项目中的唯一的改扩建项目,在设计、施工过程中积累了大量的实践经验。在设计过程中坚持生态选线,充分利用现有廊道资源,秉持“最小的破坏就是最大的保护”的理念,将公路“轻轻的放入自然中”;设计注重生态环境保护,对于敏感的野生大象通道,路线总体设计时采用“两隧夹一桥”的方式通过;对于沿线古树尽可能加以保护,如路线适当绕避或将古树保护于中分带之间;本项目收费站、隧道洞门等建筑物景观设计中充分考虑当地的民族、自然环境特点等,彰显民族特色。


本项目部分施工标段没有理想的预制梁场地,针对这种情况,设计会同施工方反复研究比较,突破常规,提出充分利用桥下场地良好,设置预制梁场的方案。梁预制完成后,平移、提升、再平移至桥墩,完成桥梁架设。这一独具匠心的思路,最终付诸实施,为施工抢抓进度,按时保质完成工程创造了条件。


本项目荣获2018年度中国公路勘察设计协会颁发的公路交通优秀设计二等奖。

3.泸西至富宁高速公路

泸西至富宁高速公路位于云南省东南部红河州、文山州境内,路线全长254.763km。项目按双向四车道高速公路标准建设,设计速度100km/小时,路基宽度26米。我院承担SJ-1标段的勘察设计任务,桥隧比为78.3%。本项目的控制性工程为“一桥一隧”。

普者黑南盘江大桥为主跨930米钢桁架斜拉桥,在同类桥型跨径中居世界第二,泸西岸主塔高度380米,塔高居世界第一。本项目的实施是我院全面践行“桥梁追赶计划”的重要抓手,对促使我院特大型桥梁设计水平达到国内一流,提升我院的行业知名度具有重大战略意义。设计通过“山区深谷超高塔大跨径钢桁梁斜拉桥建设、养护与管理关键技术研究”解决南盘江大桥超高塔、超大跨径钢桁梁、抗震、抗风、耐久性等复杂技术问题,通过利用塔梁固结体系解决超大跨径斜拉桥纵向位移问题。

舍得隧道为8.3公里的岩溶强发育区单坡深埋特长隧道,区域内地下暗河发育,隧道轴线与江边街-陆良断裂正交,突涌水、极高地应力、通风救援是隧道设计的难点。

4.马蹄河大桥

马蹄河特大桥位于贵州省沿德高速公路,是沿德高速的控制性工程,该桥横跨马蹄河峡谷,峡谷深切陡立,两岸地质条件较好,桥面距河面高达180m。主桥为上承式钢筋混凝土空腹箱形拱桥,桥跨布置为2×30m预制T梁+净跨180m主拱(15×13m空心板)+2×30m预制T梁。上部结构由垫梁、拱上立柱、盖梁、简支空心板组成。主拱圈为单箱双室结构,采用挂篮悬臂浇筑法施工。

马蹄河特大桥主拱圈的结构设计受制于悬浇节段的重量、环境保护、受力合理等多种因素控制,如何选择合理的拱圈高度、确定合适的矢跨比是本桥设计的难点。悬浇拱桥成败的关键在于主拱圈节段悬浇过程中扣锚系统的控制,这个控制体现在三个方面:一是拱圈应力控制,二是拱圈线性控制,三是扣锚索索力的控制。悬浇拱桥在主拱圈节段施工过程中兼有斜拉桥的特性,利用扣挂系统斜拉拱圈,扣挂系统通过后锚的反力保持平衡,考虑到本桥引桥桥墩及桥台与扣塔距离正好合适,直接利用桥墩和桥台作为后锚系统可以节约锚碇的成本,于是对引桥桥台和桥墩进行特殊设计,从而解决后锚问题。

马蹄河特大桥施工难度大、技术创新点多,采用的主要创新手段有:下承式倒三角挂篮;顶推式组合辊轮行走技术;拱圈1#节段斜拉支架施工;U型船式箱体和格构式支撑梁组合锚箱;永久性承台+预应力岩锚锚碇施工技术;排架式空心钢管扣塔。

马蹄河特大桥勘察设计获2018年度中国公路勘察设计协会公路交通优秀设计一等奖;施工获贵州省2016年度黄果树杯、2017年度鲁班奖。马蹄河特大桥的成功建设,突破了传统拱桥施工工艺的跨径瓶颈,丰富了大跨径桥梁设计、建设的桥型选择。混凝土悬浇拱桥作为山间沟谷跨越新形式,对我国山岭地区的拱桥工艺发展、大跨径钢筋混凝土拱桥的推广应用将起到积极的指导作用。

5.正安至习水高速公路

正安至习水高速公路位于贵州省遵义市,是贵州省规划的6横7纵8联4环线高速公路网中第1横的重要组成部分,路线全长130.367km。项目按照双向四车道高速公路标准建设,设计速度为80km/h,路基宽度24.5m。我院承担ZXSJ-2合同段的勘察设计任务,项目桥隧比例为63.9%。

项目区域路线走廊带狭窄,干扰因素多,沿线地形、地质条件复杂,顺层边坡、滑坡、崩塌、岩溶、软基、采空区、煤系地层等不良地质发育。路线与渝黔客运专线、川黔铁路、石油管道、天然气管道、兰海高速、兰海高速复线、国省县道、煤矿等均存在交叉,其中与川黔铁路并线段达11公里,并且路线布设受古墓群、城市规划等影响,路线定线及构造物设置较为困难;全线合计顺层挖方边坡达11公里,且有 2座隧道穿越高瓦斯煤层,1座隧道穿越采空区,勘察设计难度高;本项目互通均位于高山峡谷地形,选址十分困难,设计难度大;沿线农田稀少,土地资源极其珍贵,且区内生态环境优美,环保要求高,加之弃渣数量大,使得弃土场选址较为困难。


本项目按照交通部公路勘察设计典型示范工程的要求进行设计。通过灵活采用平纵指标,设置高低路基降低挖方顺层边坡的高度和长度,控制桥梁规模;在高填路基旁设置弃土场,通过两者的结合,减小桥梁规模,并解决弃渣困难问题;根据顺层边坡的倾向,灵活选用顺层面清方或强支护方式保证顺层边坡安全;通过施工风险源分析,设计时采取综合措施保护沿线民房、公路、铁路安全;针对项目穿越高瓦斯煤层,专门对瓦斯隧道进行了专项设计,并制定揭煤防突流程,保证隧道施工运营安全。

6.简阳至蒲都高速公路

简蒲高速公路是成都经济区环线高速公路的一段,位于四川省简阳市、眉山市境内。本项目建设标准采用双向六车道高速公路,设计车速100公里/小时,路基宽度33.5米。我院承担B1标段勘察设计任务,路线全长66.814公里。本标段控制性工程为沱江特大桥。


项目区路网密集,交通组织复杂。沿线城镇村庄多、环境敏感点多,生态环保要求高。项目跨越通航深水河流-“沱江”,桥梁设计施工难度大。

设计过程中充分利用我院科研平台成果,通过道路驾驶模拟系统,对雨、雾等多种恶劣气象条件与环境下的行车视距、运行速度及行车稳定性进行了分析;通过开展“高密度交叉条件下多车道高速公路安全评价与优化技术”研究,建立了相邻互通立交间距模型,合理设置了互通立交最小净距;针对沱江特大桥深水桩基、承台施工难点,联合施工单位完成了“一种锁扣式单壁围堰”及“一种河流中柱式塔吊基座”开发,加快了控制性工程施工进度,保证了施工质量,并获得了实用新型专利证书;通过合理选线,严格保护了土地资源,实现了土石方平衡,并对弃土场进行了全面复耕。项目贯彻绿色设计理念,在服务区采用新能源-光伏发电技术,建筑物采用保温材料、断热桥低辐射中空玻璃窗,降低了建筑全生命周期能耗。

本项目凭借优秀的设计和一流的服务,荣获2018年-2019年度国家优质工程奖。

7.雅康高速公路

雅康高速公路是国家高速公路网雅安至叶城联络线(G4218)中的首段,是四川省第一条通向甘孜藏区的高速公路工程,项目位于四川盆地与青藏高原的过渡地带、四川三大断裂带的“Y”字形构造交汇部位,面临“极其复杂的地形、地质、气候和生态”条件,凸显出“高山、高海拔、高烈度地震区与高速公路建设”之间的矛盾,需要解决公路安全、抗灾、环保、便捷、经济等一些列复杂技术问题。

我院承担了泸定至康定段勘察设计,该段路线全长28.863km,项目建设面临长大纵坡、积雪冰冻、高烈度地震区、巨量弃渣等难题,连续隧道群长度达到27.4km;项目桥隧比达到99%。

勘察设计中采用了一系列新技术、新材料、新设备、新工艺以及先进的设计、计算、分析和仿真软件,提高了设计方案优化成效。为消化隧道弃渣,本项目对超高填石路堤(填高50米,坡高113米)进行了技术研究,从填料适用范围、填料的粒径和级配、石料的压碎性和细化率、顶部过渡层、基底处理、增强补压、坡面处理等方面提出具体的要求。本项目冷竹关大桥施工进场难度大,设计时充分考虑施工的可行性,利用桥梁两侧的隧道,待隧道施工至桥位后以隧道为施工通道修建桥梁。冷竹关大桥横向采用分体箱梁,减少了用钢量,横向无需分块,减少了吊装重量,无需支架,顶推施工。本方案创造性的利用隧道建桥,为以后类似工程提供了范例。本项目路线布设线位高,设计时通过施工便道、横向联络道等连接G318线,利用综合管理设施作为防灾救援基地,与全线气象预警系统、监控系统、收费系统、情报发布系统相结合,及时采用预警、限制进入、有序疏导等措施,与G318线相互救灾、救援,提高项目营运安全抗灾能力、路网综合保通及救灾能力。项目区易受积雪冰冻影响,为减少降雪冰冻天气对行车的影响,在桥梁上方设置了遮阳棚,既解决了隧道群明暗交替对驾驶员视线的干扰,又有防小块落石的功能,增加了行车安全性。 

                   

雅康高速公路开创了国内高速公路建设史诸多第一,是第一条连续隧道群长度超过25km的高速公路,达到27.4km;是第一条隧道长度占路线长度比例超过90%的高速公路,达到93.3%;是第一条长大纵坡+积雪冰冻+连续隧道群的高速公路;是第一条施工便道长度超过主线长度的高速公路;大杠山便道二十四道拐为高速公路施工便道国内第一。

8.青藏高速公路

青藏高速公路是国家高速公路网G6京藏高速的重要组成部分,项目采用双向四车道高速公路标准进行建设,设计车速分段采用120公里/小时、100公里/小时,路基宽度分段采用27米、26米。本项目那曲至拉萨段为一期工程,我院承担210公里勘察设计任务;格尔木至那曲段为二期工程,我院承担472公里勘察设计任务。一期工程于2020年底建成通车。

本项目位于平均海拔4000m以上的青藏高原腹地,项目建设面临“高寒缺氧、多年冻土、生态脆弱”三大技术难题。项目建设以“保护冻土、生态优先、生命安全”为指导思想,坚持技术创新引领。面对多年冻土,我院科研人员不断追求卓越,用40多年的时间,历经三代人,形成了冻土科研的多项成果,并获得中国公路学会科技进步特等奖和2008年度国家科技进步一等奖,以科研为支撑解决高速公路的建设难题。

项目穿越可可西里和三江源自然保护区,在设计过程中坚持生态优先,在藏羚羊等野生动物的横穿公路的迁徙通道上,设置暗埋式隧道及桥式动物通道,减少动物横穿高速公路的恐惧感;为贯彻绿色发展理念,项目建设之初就提出了“高原花海梦”的构想,以驯化、培养和工厂化培养西藏野生花卉及草种的方式,建设了高寒高海拔地区苗圃基地,创立了人工繁育、草皮移植等高原生态保护成套技术。

面对高寒缺氧,为保障生命安全,项目在建设期和运营期都建立了健康保障机构,在服务区设置医务室、卫生所、吸氧室及工地医院等健康医疗中心,健全医疗联动体系,保障广大人民群众的身体健康。为保障交通运营安全,本项目还创新研发了单柱新型中分带护栏。

本项目羊八井2#隧道是海拔4000m以上最长的高速公路隧道,长度达6240m;风火山隧道海拔为5010米,是国内海拔最高的隧道;本项目还是我国穿越多年冻土区里程最长的高速公路,是交通强国的“典范工程”。项目建成后将结束西藏与外界不通高速公路的历史,对经济社会发展将起到巨大推动作用。


四、结语

奋斗正当其时,圆梦适得其势!我们六交院全体员工将继续不忘初心、牢记使命,深刻把握西部地区快速发展的重大机遇,不断增强使命感、责任感、紧迫感,以逢山开路、遇水搭桥的战斗姿态,奋发勇为、迎难而上,在积极服务交通强国建设中谱写分院各项事业发展的新篇章,为实现一公院高质量发展做出应有的贡献。



中交一公院第六交通设计院

陈常明 赵立廷